2022年高考化學(xué)大串講 專題12 電化學(xué)練習(xí)
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1、2022年高考化學(xué)大串講 專題12 電化學(xué)練習(xí) 1.LiOH和鈷氧化物可用于制備鋰離子電池正極材料。利用如圖裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為L(zhǎng)iOH和LiCl溶液。下列說(shuō)法不正確的是( ) A. B極區(qū)電解液為L(zhǎng)iOH溶液 B. 電解過(guò)程中Li+向B電極遷移 C. 每產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L氫氣,就有0.1mol陽(yáng)離子通過(guò)交換膜進(jìn)入陰極區(qū) D. 陽(yáng)極電極反應(yīng)式為2Cl- - 2e-=Cl2↑ 【答案】C 2.根據(jù)光合作用原理,設(shè)計(jì)如圖原電池裝置。下列說(shuō)法正確的是 A. a電極為原電池的正極 B. 外電路電流方向是a→b C. b電極的電極反應(yīng)為:O
2、2+2e-+2H+=H2O2 D. a電極上每生成1mol O2,通過(guò)質(zhì)子交換膜的H+為2mol 【答案】C 【解析】根據(jù)圖片信息,可知a電極反應(yīng)2H2O—4e— =4H++O2↑,發(fā)生了氧化反應(yīng),a為電極為原電池的負(fù)極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;外電路電流由正極流向負(fù)極,即b→a,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)圖片信息,b的的電極反應(yīng)為:O2+2e-+2H+=H2O2,C項(xiàng)正確;由a極的電極反應(yīng)方程式可知,a電極上每生成1mol O2,通過(guò)質(zhì)子交換膜的H+為4mol,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.鈉電池由于其快速充放電的特性受到科研工作者的重視,某鈉離子鈦基電池電池結(jié)構(gòu)如圖所示,電解質(zhì)為含鈉離子的高聚物,已知電池的反應(yīng)方程式為2
3、NaxCn+xNaTi2(PO4)32nC+ xNa3Ti2(PO4)3。?下列關(guān)于該電池說(shuō)法正確的是 A. 放電時(shí)電池正極為NaxCn B. 放電時(shí)Na+向電極Ⅱ移動(dòng) C. 充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng):NaxCn-xe-=nC+xNa+ D. 充電時(shí)電極Ⅰ與外電源正極相連 【答案】D 4.酶生物電池通常以葡萄糖作為反應(yīng)原料,葡萄糖在葡萄糖氧化酶(GOX)和輔酶的作用下被氧化成葡萄糖酸(C6H12O7),其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是 A. 該電池可以在高溫條件下使用 B. H+通過(guò)交換膜從b極區(qū)移向a極區(qū) C. 電極a是正極 D. 電
4、池負(fù)極的電極反應(yīng)式為C6H12O6+H2O-2e-=C6H12O7+2H+ 【答案】D 【解析】高溫條件,酶的催化能力會(huì)減弱或喪失,A錯(cuò)誤;葡萄糖氧化為葡萄糖酸,發(fā)生氧化反應(yīng),電極a是負(fù)極,C錯(cuò)誤; H+向正極移動(dòng),通過(guò)交換膜從a極區(qū)移向b極區(qū),B錯(cuò)誤;葡萄糖在酸性條件下,在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成葡萄糖酸,D正確。 5.有關(guān)下列四個(gè)常用電化學(xué)裝置的敘述中正確的是( ) A.圖Ⅰ所示電池中,負(fù)極電極反應(yīng)為Zn-2e-Zn2+ B.圖Ⅱ所示電池放電過(guò)程中,硫酸濃度不斷增大 C.圖Ⅲ所示裝置工作過(guò)程中,電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度始終不變 D.圖Ⅳ所示電池中,Ag2O是氧化劑,電池工
5、作過(guò)程中被還原為Ag 【答案】D 6.用圖甲裝置電解一定量的CuSO4溶液,M、N為惰性電極.電解過(guò)程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖乙所示.X軸表示電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量,Y軸表示電解過(guò)程產(chǎn)生氣體的總體積。則下列說(shuō)法不正確的是( ?。? A. A點(diǎn)所得溶液只需加入一定量的CuO固體就可恢復(fù)到起始狀態(tài) B. 電解過(guò)程中N電極表面先有紅色物質(zhì)生成,后有氣泡產(chǎn)生 C. Q點(diǎn)時(shí)M、N兩電極上產(chǎn)生的氣體總量在相同條件下體積相同 D. 若M電極材料換成Cu做電極,則電解過(guò)程中CuSO4溶液的濃度不變 【答案】A 7.利用如圖所示裝置(電極均為惰性電極)可吸收 SO2,并用陰極排出的溶液吸收 NO2。
6、下列說(shuō)法正確的是 A. b 為直流電源的正極 B. 將裝置中的陽(yáng)離子交換膜換成陰離子交換膜電極反應(yīng)式不變 C. 陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ D. 電解時(shí),H+由陰極室通過(guò)陽(yáng)離子交換膜到陽(yáng)極室 【答案】C 【解析】A二氧化硫被氧化為硫酸根,所以二氧化硫所在的區(qū)為陽(yáng)極區(qū),陽(yáng)極與電源正極a相連,則b為電源負(fù)極,故A錯(cuò)誤;B.將裝置中的陽(yáng)離子交換膜換成陰離子交換膜電極反應(yīng)式: 2HSO3-+2H++2e-═S2O42-+2H2O,發(fā)生不變?cè)撟?。故B錯(cuò)誤;C.陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為:SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+,故C正確;D.陽(yáng)離子交換膜
7、只允許陽(yáng)離子通過(guò),電解時(shí),陽(yáng)離子移向陰極,所以H+由陽(yáng)極室通過(guò)陽(yáng)離子交換膜到陰極室,D錯(cuò)誤。 8.H2S是一種劇毒氣體,對(duì)H2S廢氣資源化利用途徑之一是回收能量并得到單質(zhì)硫,反應(yīng)原理為:2H2S(g)?+?O2(g)?=?S2(s)?+?2H2O(l) ?H=-632kJ·mol-1。下圖為質(zhì)子膜H2S燃料電池的示意圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A. 電池工作時(shí),電子從電極a經(jīng)負(fù)載流向電極b B. 實(shí)際工作中當(dāng)反應(yīng)生成64gS2時(shí),電池內(nèi)部釋放632kJ電能 C. 電極a上發(fā)生的電極反應(yīng)為:2H2S - 4e-=?S2 + 4H+ D. 當(dāng)電路中通過(guò)4mol電子時(shí),有4mol?
8、H+經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū) 【答案】B 9.某粗銅產(chǎn)品中含有Zn、Ag、Au等雜質(zhì),如圖所示,用CH3OH-堿性燃料電池電解硫酸銅溶液。閉合電鍵K進(jìn)行電解。下列說(shuō)法中不正確的是( ) A. 左池負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH -6e-+8OH-=CO32-+ 6H2O B. 通電一段時(shí)間后,Ag、Au雜質(zhì)金屬沉積在電解槽底部 C. 若粗銅電極質(zhì)量減少6.4g,則純銅電極增重大于6.4g D. 電解過(guò)程中右池純銅和粗銅分別為陰極和陽(yáng)極 【答案】C 【解析】A. 左池負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH -6e-+8OH-=CO32-+ 6H2O,故A正確;B. 通電一段時(shí)間后,比Cu不活潑的Ag
9、、Au雜質(zhì)金屬不被氧化,沉積在電解槽底部,故B正確;C. 比Cu活潑的金屬雜質(zhì)Zn在Cu之前被氧化,Zn–2e-Zn2+,若粗銅電極質(zhì)量減少6.4g,則純銅電極增重小于6.4g,故C不正確;D. 電解過(guò)程中右池純銅和粗銅分別為陰極和陽(yáng)極,故D正確。 10.近期使用的一種可控電池——鋰水電池工作原理如下圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A. 鋰電極是電池的負(fù)極 B. 正極發(fā)生的反應(yīng)為: 2H2O+2e-=2OH-+ H2↑ C. 水中H+經(jīng)固體電解質(zhì)向鋰電極移動(dòng) D. 理論上每消耗14g鋰,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA 【答案】C 11.我國(guó)預(yù)計(jì)在2020年前后建成自己的載人空間站。為了實(shí)現(xiàn)空間站
10、的零排放,循環(huán)利用人體呼出的CO2并提供O2,我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種裝置(如下圖),實(shí)現(xiàn)了“太陽(yáng)能一電能一化學(xué)能”轉(zhuǎn)化,總反應(yīng)方程式為2CO2=2CO+O2 。關(guān)于該裝置的下列說(shuō)法不正確的是 裝置a 裝置b 附:⊕表示陽(yáng)離子,Θ表示陰離子 A. 裝置a將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,裝置b將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B. 工作過(guò)程中OH-向Y電極周?chē)苿?dòng) C. 人體呼出的氣體參與X電極的反應(yīng):CO2+2e-+H2O=CO+2OH- D. 反應(yīng)完畢后恢復(fù)到原溫度,裝置b中電解質(zhì)溶液的堿性減弱 【答案】D
11、12.中國(guó)首個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室——“天宮一號(hào)”的供電系統(tǒng)中,有再生氫氧燃料電池(RFC),工作原理如下圖所示,a、b、c、d均為Pt電極。 下列說(shuō)法正確的是 A. B區(qū)的OH?通過(guò)隔膜向a電極移動(dòng),A區(qū)pH增大 B. c是正極,電極上的電極反應(yīng)為:2H++2e?H2↑ C. 圖中右管中的OH?通過(guò)隔膜向c電極移動(dòng),d電極上發(fā)生氧化反應(yīng) D. 當(dāng)有1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),標(biāo)準(zhǔn)狀況下,b電極理論上產(chǎn)生氣體Y的體積為11.2 L 【答案】D 【解析】依據(jù)圖示知左邊裝置是電解池,右邊裝置是原電池,ab電極是電解池的電極,由電源判斷a為陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體是氧氣,b為陰極產(chǎn)生的氣體是氫氣;cd電極是
12、原電池的正負(fù)極,c是負(fù)極,d是正極;電解池中的電極反應(yīng)為:a電極為陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng):4OH--4e-=2H2O+O2↑;b電極為陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng):4H++4e-=2H2↑;原電池中是堿性溶液,電極反應(yīng)為:c為負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng):2H2-4e-+4OH-=2H2O;d電極為正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng):O2+2H2O+4e-=4OH-。A.a(chǎn)為陽(yáng)極,電解時(shí)陰離子向陽(yáng)極移動(dòng),發(fā)生4OH--4e-=2H2O+O2↑,促進(jìn)水的電離生成H+,pH減小,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)上述分析,c是負(fù)極,故B錯(cuò)誤;C.圖中右管中的OH-通過(guò)隔膜向負(fù)極移動(dòng),即向c電極移動(dòng),d為正極,發(fā)生還原反應(yīng),故C錯(cuò)誤;
13、D.b為陰極,當(dāng)有1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)生成0.5mol氫氣,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L,故D正確。 13.一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是 A. 電池工作時(shí),CO32—向電極B移動(dòng) B. 電極A上H2參與的電極反應(yīng)為H2+2OH—-2e—==2H2O C. 反應(yīng)CH4+H2O3H2+CO,每消耗1 mol CH4參加反應(yīng)共轉(zhuǎn)移6mol電子 D. 電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+4e—+2H2O==4OH— 【答案】C 14.世界水產(chǎn)養(yǎng)殖協(xié)會(huì)網(wǎng)介紹了一種利用電化學(xué)原理凈化魚(yú)池中水質(zhì)的方法,其裝置如圖所示。 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A. X為電源
14、正極 B. 若該裝置在高溫下進(jìn)行,則凈化效率將降低 C. 若BOD為葡萄糖(C6H12O6),則1mol葡萄糖被完全氧化時(shí),理論上電極上流出24mole- D. 若有1molNO3-被還原,則有6molH+通過(guò)質(zhì)子膜遷移至陽(yáng)極區(qū) 【答案】D 15.電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境中NH3的含量,其工作原理示意圖如下。下列說(shuō)法不正確的是( ) A. 溶液中OH-向電極a移動(dòng) B. O2在電極b上發(fā)生還原反應(yīng) C. 反應(yīng)消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4:5 D. 電極a的反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O 【答案】C 【解析】試題分析:A.因?yàn)閍極為負(fù)極
15、,則溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng),故A正確;B.氧氣在b極發(fā)生還原反應(yīng),則b極為正極,a極為負(fù)極,故B正確;C.反應(yīng)中N元素化合價(jià)升高3價(jià),O元素化合價(jià)降低4價(jià),根據(jù)得失電子守恒,消耗NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4:3,故C錯(cuò)誤;D.負(fù)極是氨氣發(fā)生氧化反應(yīng)變成氮?dú)猓襉H-向a極移動(dòng)參與反應(yīng),故電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,故D正確。 16.近年科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想。把含有CO2的空氣吹入K2CO3溶被中,再把CO2從溶液中提取出來(lái),并使之與H2反應(yīng)生成可再生能源甲醇。其工藝流程如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是 A. I、II兩步目的是為了富集CO2 B.
16、 從合成塔中及時(shí)分離出甲醇可以提高CO2的轉(zhuǎn)化率 C. 過(guò)程中K2CO3可以循環(huán)使用 D. 鉻鋅觸媒催化劑可以改變合成甲醇的焓變 【答案】D 17.中國(guó)科學(xué)家用毛筆書(shū)寫(xiě)后的紙張作為空氣電極,設(shè)計(jì)并組裝了輕型、柔性且可折疊的可充電鋰空氣電池(圖1),電池的工作原理如圖2。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 A. 放電時(shí),紙張中的纖維素作鋰電池的正極 B. 放電時(shí),Li+由正極經(jīng)過(guò)有機(jī)電解質(zhì)溶液移向負(fù)極 C. 開(kāi)關(guān)K閉合給鋰電池充電,金屬鋰電極增重14g,空氣電極放出22.4L的O2 D. 充電時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i2O2-2e-=O2↑+2Li+ 【答案】D 18.某興趣小組設(shè)計(jì)如
17、圖所示的微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí),現(xiàn)斷開(kāi)K2,閉合K1,兩極均有氣泡產(chǎn)生;一段時(shí)間后,斷開(kāi)K1,閉合K2,發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn),下列有關(guān)描述正確的是 A. 斷開(kāi)K2,閉合K1時(shí),總反應(yīng)的離子方程式為:2H+ + 2Cl-Cl2↑+H2↑ B. 斷開(kāi)K2,閉合K1時(shí),石墨電極附近溶液變紅 C. 斷開(kāi)K1,閉合K2時(shí),銅電極上的電極反應(yīng)為: Cl2+2e-=2Cl- D. 斷開(kāi)K1,閉合K2時(shí),石墨電極作正極 【答案】D 【解析】斷開(kāi)K2、閉合K1時(shí),裝置為電解池,兩極均有氣泡產(chǎn)生,則總反應(yīng)為2Cl-+2H2OH2↑+2OH-+Cl2↑,石墨為陽(yáng)極,銅為陰極,因此石墨電極處產(chǎn)生Cl2,在
18、銅電極處產(chǎn)生H2,銅電極附近產(chǎn)生OH-,溶液變紅,A錯(cuò)誤;B、根據(jù)A中分析可知B錯(cuò)誤;C、斷開(kāi)K1、閉合K2時(shí),裝置為原電池,銅電極上的電極反應(yīng)為H2-2e-+2OH-=2H2O,其為負(fù)極,而石墨上的電極反應(yīng)為Cl2+2e-=2Cl-,其為正極,C錯(cuò)誤,D、根據(jù)C中分析可知D正確。 19.垃圾假單胞菌株能夠在分解有機(jī)物的同時(shí)分泌物質(zhì)產(chǎn)生電能,其原理如下圖所示。有機(jī)物為C6H12O6)。下列說(shuō)法正確的是 A. A為正極,H2PCA在該電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B. 放電過(guò)程中,正極反應(yīng)為2H2O-4e=4H++O2↑ C. 若1molO2參與電極反應(yīng),有2 mol H+穿過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入右
19、室 D. 電池總反應(yīng)為:C6H12O6+6O26CO2↑+6H2O 【答案】D 20.一種Cu- Li可充電電池的工作原理如圖所示,其中非水系電解液和水系電解液被鋰離子固體電解質(zhì)陶瓷片( LISICON)隔開(kāi)。下列說(shuō)法正確的是 A. 陶瓷片允許水分子通過(guò) B. 電池充電時(shí),陰極反應(yīng)為L(zhǎng)i++e-=Li C. 電池放電時(shí),N極發(fā)生氧化反應(yīng) D. 電池充電時(shí),接線柱B應(yīng)與外接直流電源的負(fù)極相連 【答案】B 【解析】A. 由題意知,陶瓷片不允許水分子通過(guò),否則鋰會(huì)與水反應(yīng),A不正確;B. 電池充電時(shí),陰極反應(yīng)為L(zhǎng)i++e-=Li,B正確;C. 電池放電時(shí),N極發(fā)生還原反應(yīng),C不
20、正確;D. 電池充電時(shí),接線柱B應(yīng)與外接直流電源的正極相連,D不正確。 21.四甲基氫氧化銨[(CH3)4NOH]常用作電子工業(yè)清洗劑,以四甲基氯化銨[(CH3)4NCl]為原料,采用電滲析法合成(CH3)4NOH,其工作原理如下圖所示(a、b為石墨電板,c、d、e為離子交換膜),下列說(shuō)法正確的是 A. M為正極 B. c、e均為陽(yáng)離子交換膜 C. b極電極反應(yīng)式:2H2O-4e-=O2↑+4H+ D. 制備1mol(CH3)4NOH,a、b兩極共產(chǎn)生0.5mol氣體 【答案】B 22.光合作用得地球碳、氧循環(huán)的更要媒介。下圖是利用模擬光合作用過(guò)程,將CO2和H2O轉(zhuǎn)化為糖類(lèi)
21、同時(shí)釋放O2的裝置。下列說(shuō)法正確的是 A. 該裝置為原電池,其中a是原電池的正極 B. 該交換膜為陽(yáng)離子交換膜,H+交換膜由左向右移動(dòng) C. 不考慮其它能量損耗,當(dāng)外電路通過(guò)1mole-時(shí)生成15g葡萄糖 D. b極發(fā)生的電極反應(yīng):6CO2+24e-+18H2O=C6H12O6+24OH- 【答案】B 23.次磷酸(H3PO2) 為一元中強(qiáng)酸,具有較強(qiáng)的還原性,可用電滲析法制備,“四室電滲析法”工作原理如下圖所示(陽(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò))。下列敘述不正確的是( ) A. 陽(yáng)極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2↑+4H+ B. 產(chǎn)品室中發(fā)生反應(yīng)H++ H2P
22、O2-=H3PO2, 該法還可得副產(chǎn)品NaOH C. 原料室中H2PO2- 向左移動(dòng),Na+ 向右移動(dòng),該室pH 升高 D. 陽(yáng)膜1的主要作用是防止H2PO2- 進(jìn)入陽(yáng)極室被氧化并允許H+通過(guò) 【答案】C 24.高鐵酸鹽(如Na2FeO4)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在水處理方面,以鐵基材料為陽(yáng)極,在高濃度強(qiáng)堿溶液中利用電解的方式可以制備高鐵酸鹽,裝置如圖。下列說(shuō)法不正確的是 A. a為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為Fe—6e- +8OH- =FeO42- +4H2O B. 為防止高鐵酸根擴(kuò)散被還原,則離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜 C. 在電解過(guò)程中溶液中的陽(yáng)離子向a 極移動(dòng) D. 鐵電極上有少量氣體產(chǎn)
23、生原因可能是4OH--4e-=O2↑+2H2O 【答案】C 【解析】鐵基材料為陽(yáng)極,在高濃度強(qiáng)堿溶液中利用電解的方式可以制備高鐵酸鹽,所以鐵是陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH-=?FeO42-+4H2O,故A正確;陽(yáng)離子交換膜可以阻止?FeO42-進(jìn)入陰極區(qū)域,故B正確;在電解過(guò)程中溶液中的陽(yáng)離子向陰極移動(dòng),所以陽(yáng)離子向b極移動(dòng),故C錯(cuò)誤;鐵電極上發(fā)生氧化反應(yīng),所以生成的氣體可能是氧氣,電極反應(yīng)式是4OH--4e-=O2?↑+2H2O,故D正確。 25.全釩氧化還原電池是一種新型可充電池,不同價(jià)態(tài)的含釩離子作為正極和負(fù)極的活性物質(zhì),分別儲(chǔ)存在各自的酸性電解液儲(chǔ)罐中。其結(jié)構(gòu)原理如圖所
24、示,該電池放電時(shí),右槽中的電極反應(yīng)為:V2+-e-=V3+,下列說(shuō)法正確的是 ( ) A. 放電時(shí),右槽電解液pH不變 B. 充電時(shí),陰極電解液pH升高 C. 放電時(shí),左槽的電極反應(yīng)式:VO2++2H++e-=VO2++H2O D. 充電時(shí),每轉(zhuǎn)移1mol電子,右槽中n(H+)的變化量為1mol 【答案】C 26.中科院董紹俊課題組將二氧化錳和生物質(zhì)置于一個(gè)由濾紙制成的折紙通道內(nèi)形成電池(如圖所示),該電池可將可樂(lè)(pH=2.5)中的葡萄糖作為燃料轉(zhuǎn)化成葡萄糖內(nèi)酯并獲得能量。下列說(shuō)法正確的是( ) A. a極為正極 B. 隨著反應(yīng)不斷進(jìn)行,負(fù)極區(qū)的pH不
25、斷增大 C. b極的電極反成為:MnO2+2H2O+2e-=Mn2++4OH- D. 當(dāng)消耗0.01mol葡萄糖時(shí),電路中轉(zhuǎn)移0.02mol電子 【答案】D 【解析】 A項(xiàng),由已知結(jié)合圖示,葡萄糖(C6H12O6)發(fā)生氧化反應(yīng)生成葡萄糖內(nèi)酯(C6H10O6),所以a極為負(fù)極,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),電解質(zhì)溶液顯酸性,所以負(fù)極反應(yīng)為:C6H12O6-2e-=C6H10O6+2H+,隨著反應(yīng)不斷進(jìn)行,負(fù)極區(qū)的pH不斷減小,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),b極為正極,電極反應(yīng)為:MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),由負(fù)極反應(yīng)C6H12O6-2e-=C6H10O6+2H+可得,1mol葡萄
26、糖失去2mol電子,所以若消耗0.01mol葡萄糖,電路中轉(zhuǎn)移0.02mol電子,故D正確。 27.以熔融Na2CO3為電解質(zhì),H2和CO混合氣為燃料的電池,原理如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是 A. b是電池的負(fù)極 B. a電極的反應(yīng)為: C. 電子由a電極經(jīng)熔融Na2CO3向b電極移動(dòng) D. a、b兩極消耗的氣體的物質(zhì)的量之比是1:1 【答案】B 28.電化學(xué)在日常生活中用途廣泛,下圖①是鎂、次氯酸鈉燃料電池的示意圖,電池總反應(yīng)式為:Mg+ClO-+H2O═Cl-+Mg(OH)2↓,圖②是電解法除去工業(yè)廢水中的Cr2O72-.下列說(shuō)法正確的是 A. 圖②中Cr2O72
27、-離子向鐵電極移動(dòng),與該極附近的OH-結(jié)合轉(zhuǎn)化成Cr(OH)3除去 B. 圖②中陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為:Fe-3e-═Fe3+ C. 圖①中發(fā)生的氧化反應(yīng)是:ClO-+H2O+2e-═Cl-+2(OH)- D. 若圖①中7.2g鎂溶解產(chǎn)生的電量用以圖②廢水處理,理論可除去Cr2O72-的物質(zhì)的量為0.05mol 【答案】D 29.硼酸(H3BO3)可以通過(guò)電解NaB(OH)4溶液的方法制備,工作原理如圖所示。下列有關(guān)表述錯(cuò)誤的是( ) A. M室的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+ B. N室中,進(jìn)口和出口的溶液濃度大小關(guān)系為a%
28、,產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)為H++[B(OH)4]-=H3BO3+H2O D. 理論上每生成1mol H3BO3,陰極室可生成5.6 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況) 【答案】D 【解析】由題意知,通過(guò)電解NaB(OH)4溶液的方法制備硼酸(H3BO3),左邊為陽(yáng)極室,右邊為陰極室。陽(yáng)極上OH-放電產(chǎn)生H+,所以a膜為陽(yáng)離子交換膜、b膜為陰離子交換膜,產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)為H++[B(OH)4]-=H3BO3+H2O;陰極上H+放電產(chǎn)生OH-,c膜為陽(yáng)離子交換膜,所以電解后氫氧化鈉溶液的濃度變大。A. M室發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+,A正確;B. N室中,進(jìn)口和出口的溶液濃度大小關(guān)系為a%<b
29、%,B正確;C. b膜為陰離子交換膜,產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)為H++[B(OH)4]-=H3BO3+H2O,C正確;D. 理論上每生成1mol產(chǎn)品,電路中轉(zhuǎn)移1mol電子,陰極室可生成0.5molH2,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為11.2L,D不正確。 30.鋰一銅空氣燃料電池容量高、成本低,具有廣闊的發(fā)展前景。該電池通過(guò)一種復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力,其中放電過(guò)程為2Li+Cu2O+H2O==2Cu+2Li++2OH-,下列說(shuō)法不正確的是 A. 放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為Cu2O+H2O+2e-=2OH-+2Cu B. 放電時(shí),電子透過(guò)固體電解質(zhì)向Li極移動(dòng) C. 通空氣時(shí),銅電極被腐蝕,表面產(chǎn)
30、生Cu2O D. 整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,氧化劑為O2 【答案】B 31.甲醇不僅作為F1賽車(chē)的燃料添加劑,也廣泛應(yīng)用于甲醇燃料電池。某燃料電池裝置如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A. 乙池負(fù)極反應(yīng)為:CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2↑+2H2O B. 乙池中電池工作時(shí),CO32-不斷移向負(fù)極 C. 理論上32g甲醇被消耗時(shí),C極上放出氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為67.2L D. 甲池中Cu電極發(fā)生的反應(yīng)為2Cl--2e-=Cl2↑ 【答案】D 【解析】乙為甲醇燃料電池,電解質(zhì)是熔融碳酸鹽,所以甲醇為負(fù)極,空氣為正極??偡磻?yīng)為:CH3OH+3/2O2 = CO2 +
31、2H2O,正極為空氣中的氧氣得電子,因?yàn)殡娊赓|(zhì)是熔融的碳酸鹽(沒(méi)有水,也沒(méi)有氫離子),所以反應(yīng)為:O2 + 2CO2 + 4e- = 2CO32-。用總反應(yīng)減去正極反應(yīng)(注意將正極反應(yīng)擴(kuò)大3/2倍),得到負(fù)極反應(yīng):CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2↑+2H2O,選項(xiàng)A正確。原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng),所以選項(xiàng)B正確。根據(jù)負(fù)極反應(yīng),消耗1mol甲醇,轉(zhuǎn)移6mol電子,所以在C電極(為電解的陰極,反應(yīng)為2H+ + 2e- = H2↑)上得到3mol氫氣,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為67.2L。選項(xiàng)C正確。甲池中Cu電極為電解的陽(yáng)極,所以發(fā)生的反應(yīng)為Cu-2e-=Cu2+,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 32.我國(guó)最近在
32、太陽(yáng)能光電催化-化學(xué)耦合分解硫化氫研究中獲得新進(jìn)展,相關(guān)裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 A. 該制氫工藝中光能最終轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B. 該裝置工作時(shí),H+由b極區(qū)流向a極區(qū) C. a極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe3++e-=Fe2+ D. a極區(qū)需不斷補(bǔ)充含F(xiàn)e3+和Fe2+的溶液 【答案】A 33.鎂-空氣電池的總反應(yīng)方程式為:2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2,其工作原理如圖所示,下列說(shuō)法不正確是( ) A. 反應(yīng)過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能 B. 該電池的正極反應(yīng)方程式為O2+4e-+2H2O=4OH- C. 為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2,宜采用中性電解質(zhì)及陰離子
33、交換膜 D. 采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面 【答案】C 34.一種以Na2SO4為電解質(zhì)的鈉離子電池的總反應(yīng)NaTi2(PO4)3?+Zn+?Na2SO4Na3Ti2(PO4)3?+ZnSO4,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 A. 放電時(shí),NaTi2(PO4)3發(fā)生氧化反應(yīng) B. 放電時(shí),Na+向鋅電極移動(dòng) C. 充電時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)式為:[Ti2(PO4)3] -+2e-?=[Ti2(PO4)3]3– D. 充電時(shí),每移動(dòng)0.2mol電子,理論上陰極增重6.5g 【答案】D 【解析】A、根據(jù)原電池的工作原理,正極上發(fā)生還原反應(yīng),化合價(jià)降低
34、,負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng),化合價(jià)升高,根據(jù)電池總反應(yīng),鋅的化合價(jià)升高,因此鋅為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),NaTi2(PO4)3中Ti的化合價(jià)由+4價(jià)→+3價(jià),化合價(jià)降低,因此NaTi2(PO4)3發(fā)生還原反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B、根據(jù)原電池工作原理,Na+向正極移動(dòng),故B錯(cuò)誤;C、充電時(shí),電池的正極接電源的正極,電池的負(fù)極接電源的負(fù)極,電池正極反應(yīng)式為[Ti2(PO4)3]-+2e-=[Ti2(PO4)3]2-,充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)式為[Ti2(PO4)3]2--2e-=[Ti2(PO4)3]-,故C錯(cuò)誤;D、充電時(shí)陰極反應(yīng)式為Zn2++2e-=Zn,每轉(zhuǎn)移0.2mol電子,陰極增重6.5g,故D正確。 35.如
35、圖所示,在常溫下,將鐵棒和石墨棒插入盛有足量飽和NaCl溶液的U型管中,下列分析正確的是( ) A. K1閉合,Na+向鐵棒移動(dòng) B. K1閉合,碳棒上發(fā)生的反應(yīng)為2H++2e—=H2↑ C. K2閉合,電路中通過(guò)0.2?NA個(gè)電子時(shí),石墨電極上生成2.24L標(biāo)況下氣體 D. K2閉合,鐵棒不易被腐蝕,電路中通過(guò)0.001NA個(gè)電子時(shí),搖勻后溶液的pH為11 【答案】C 36.2016年7月報(bào)道,南開(kāi)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在“可充室溫鈉-二氧化碳電池”的研究中取得突破進(jìn)展,該電池放電時(shí)工作情況如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A. 金屬Na為電池的負(fù)極 B. 放電時(shí),電解液中Na
36、+向碳電極移動(dòng) C. 充電時(shí),碳電極發(fā)生的反應(yīng)為:4Na++4e-+3CO2== 2Na2CO3+C D. 放電時(shí),每轉(zhuǎn)移2 mol電子,消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO2 33.6 L 【答案】C 【解析】A,圖中電子由金屬鈉片通過(guò)導(dǎo)線流向碳納米管,金屬鈉片為電池的負(fù)極,碳納米管為電池的正極,A項(xiàng)正確;B,放電時(shí),電解液中Na+向正極移動(dòng),向碳電極移動(dòng),B項(xiàng)正確;C,充電時(shí)碳電極為陽(yáng)極,陽(yáng)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),碳電極的電極反應(yīng)式為2Na2CO3+C-4e-=4Na++3CO2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D,放電時(shí)正極電極反應(yīng)式為4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+C,每轉(zhuǎn)移2mol電子消耗1.5mol
37、CO2,消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO2的體積為1.5mol22.4L/mol=33.6L,D項(xiàng)正確。 37.某模擬“人工樹(shù)葉”的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A. 該裝置工作時(shí),H+從b極區(qū)向a極區(qū)遷移 B. a電極的反應(yīng)為:3CO2+18H++18e-=C3H8O+5H2O C. 每生成1molO2,有44gCO2被還原 D. C3H8O形成燃料電池以氫氧化鈉作為電解質(zhì)溶液的負(fù)極反應(yīng)式:C3H8O-18e-+24OH-=3CO32-+6H2O 【答案】C 38.電解硫酸鈉溶液聯(lián)合生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如下圖所示,
38、其中陰極和陽(yáng)極均為惰性氣體電極。測(cè)得同溫同壓下,氣體甲與氣體乙的體積比約為1:2,以下說(shuō)法正確的是 A. a?極與電源的負(fù)極相連 B. 產(chǎn)物丁為硫酸溶液 C. 離子交換膜d?為陰離子交換膜(允許陰離子通過(guò)) D. b?電極反立式為2H2O+2e-=2OH-+H2↑ 【答案】D 【解析】A、惰性電極電解硫酸鈉溶液,陰極生成氫氣、陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣,氣體甲與氣體乙的體積比約為1:2,所以甲為氧氣、乙為氫氣,a是陽(yáng)極,b是陰極。a極與電源的正極相連,A錯(cuò)誤;B、乙是氫氣,氫離子放電,水的電離平衡被破壞,產(chǎn)生氫氧化鈉,因此丁是氫氧化鈉溶液,B錯(cuò)誤;C、丁是氫氧化鈉,離子交換膜d為陽(yáng)離子交換膜
39、,C錯(cuò)誤;D、b電極是陰極,氫離子放電,電極反應(yīng)式:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,D正確。 39.下列裝置由甲、乙部分組成(如圖所示),甲是將廢水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化為環(huán)境友好物質(zhì)形成的化學(xué)電源。當(dāng)電池工作時(shí),下列說(shuō)法正確的是 A. 電子的流動(dòng)方向M→Fe→CuSO4溶液→Cu-N B. M極電極反應(yīng)式: H2N(CH2)2NH2+16OH--16e-==2CO2↑+N2↑+12H2O C. 當(dāng)N極消耗5.6LO2時(shí),則鐵極增重32g D. 一段時(shí)間后,乙中CuSO4溶液濃度基本保持不變 【答案】D 40.混合動(dòng)力車(chē)在剎車(chē)和下坡時(shí)處于充電狀態(tài);上坡或
40、加速時(shí),電動(dòng)機(jī)提供輔助推動(dòng)力,降低了汽油的消耗。該車(chē)一般使用的是鎳氫電池采用鎳的化合物和儲(chǔ)氫金屬(以M表示)為兩電極材料,堿液(主要為KOH)電解液。鎳氫電池充放電原理如圖,其總反應(yīng)式為:H2+2NiOOH = 2Ni(OH)2 下列有關(guān)判斷正確的是( ) A. 在上坡或加速時(shí),溶液中的K+向甲電極遷移 B. 在剎車(chē)和下坡時(shí),甲電極的電極反應(yīng)式為:2 H2O+2e- H2↑+2OH- C. 在上坡或加速時(shí),乙電極周?chē)芤旱膒H將減小 D. 在剎車(chē)和下坡時(shí),乙電極增重 【答案】B 41.鋁—空氣燃料電池具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn),裝置如圖所示,電池的電解質(zhì)溶液為KOH
41、溶液。下列說(shuō)法正確的是 A. 放電時(shí),消耗氧氣22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),有4 mol OH-從左往右通過(guò)陰離子交換膜 B. 充電時(shí),電解池陽(yáng)極區(qū)的電解質(zhì)溶液中c(OH-)逐漸增大 C. 放電過(guò)程的負(fù)極反應(yīng)式:Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓ D. 充電時(shí),鋁電極上發(fā)生還原反應(yīng) 【答案】D 【解析】根據(jù)圖示,該電池放電的總反應(yīng)方程式為:4Al +3O2+ 4KOH =4KAlO2 +2H2O,離子方程式為:4Al +3O2+ 4OH -=4AlO2 -+2H2O,其中負(fù)極為鋁,電極反應(yīng)式為4Al -12 e-- +16OH -=4AlO2 -+8H2O,正極為多孔電極,
42、電極反應(yīng)式為3O2 + 12e-- + 6H2O = 12OH--。A. 放電是原電池,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L氧氣的物質(zhì)的量為1mol,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e- =4OH-,電解質(zhì)溶液中的陰離子從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū),即OH-從右往左通過(guò)陰離子交換膜,故A錯(cuò)誤;B. 充電是電解池,電解池陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)可以看成原電池正極反應(yīng)的逆反應(yīng),電極反應(yīng)式為4OH- -4e- = O2+2H2O,陽(yáng)極區(qū)電解質(zhì)溶液中c(OH-)逐漸減小,故B錯(cuò)誤;C. 根據(jù)上述分析,放電過(guò)程的負(fù)極反應(yīng)式:4Al -12 e-- +16OH -=4AlO2 -+8H2O,故C錯(cuò)誤;D. 充電時(shí),鋁電極作陰極,發(fā)生還
43、原反應(yīng),故D正確。 42.H2S廢氣資源化利用途徑之一是回收能量并得到單質(zhì)硫。反應(yīng)原理為:2H2S(g) + O2(g) = S2(s) + 2H2O(l) H=-632kJ·mol-1。右圖為質(zhì)子膜H2S燃料電池的示意圖。下列說(shuō)法不正確的是 A. 電路中每流過(guò)2mol電子,電池內(nèi)部釋放316kJ熱能 B. 每34gH2S參與反應(yīng),有2mol H+經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū) C. 電極a為電池的負(fù)極 D. 電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+4e-+4 H+=2H2O 【答案】A 43.某科研小組將含硫化氫的工業(yè)廢氣進(jìn)行了資源化利用,將獲得的電能用于制取“84”消毒液。已知:2H2S(g
44、)+O2(g)= S2(s)+2H2O(1)ΔH=-632kJ·mol-1。下圖為該小組設(shè)計(jì)的原理圖。下列說(shuō)法正確的是 A. 電極a 為燃料電池正極 B. 電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+4e-+2H2O= 4OH- C. 電路中每流過(guò)4mol 電子,電池內(nèi)部釋放熱能小于632 kJ D. a極每增重32g,導(dǎo)氣管e 將收集到氣體22.4 L 【答案】C 44.下圖所示為鎳鋅可充電電池放電時(shí)電極發(fā)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的示意圖,電池使用KOH和K2Zn(OH)4為電解質(zhì)容液,下列關(guān)于該電池說(shuō)法正確的是( ) A. 放電時(shí)溶液中的K+移向負(fù)極 B. 充電時(shí)陰極附近的pH會(huì)
45、降低 C. 放電時(shí)正極反應(yīng)為H++NiOOH+e-=Ni(OH)2 D. 負(fù)極質(zhì)量每減少6.5g溶液質(zhì)量增加6.3g 【答案】D 【解析】A、放電時(shí)是原電池,溶液中的K+移向正極,A錯(cuò)誤;B、充電時(shí)是電解池,鋅電極是陰極,電極反應(yīng)式為Zn(OH)42-+2e-=Zn+4OH-,陰極附近的pH會(huì)升高,B錯(cuò)誤;C、放電時(shí)正極反應(yīng)為H2O+NiOOH+e-=Ni(OH)2+OH-,C錯(cuò)誤;D、根據(jù)以上分析可知放電時(shí)總反應(yīng)式為Zn+2H2O+2NiOOH+2OH-=Zn(OH)42-+2Ni(OH)2,負(fù)極質(zhì)量每減少65g,溶液質(zhì)量增加133g-36g-34g=63g,因此負(fù)極質(zhì)量每減少6.5g溶液質(zhì)量增加6.3g,D正確。
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